如何使用HeapCreate/HeapAlloc分配类？

Question

如何在Delphi中使用HeapCreate和HeapAlloc分配类？下面的示例将崩溃。

program Project2;

uses
  System.SysUtils,
  System.Classes,
  Winapi.Windows;

var
  SL: TStringList;
  Handle: THandle;
  P: ^TStringList;
begin
  Handle := HeapCreate(0, SizeOf(TStringList), SizeOf(TStringList));
  P := HeapAlloc(Handle, 0, SizeOf(TStringList));
  P.Add('some random string'); // crash

  HeapFree(Handle, 0, @P);
end.

Answer 1

Delphi只为从主内存管理器以外的任何地方分配对象提供了有限的便利。为此，您需要重写类的NewInstance方法。构造函数调用这个方法来分配类的一个新实例。破坏的对应物是FreeInstance。

重写这些方法并调用HeapAlloc和HeapFree。然而，SizeOf并没有给出要分配的字节数。SizeOf告诉您对象引用的大小，它总是SizeOf(Pointer)。您需要实例的大小，该实例由类的InstanceSize方法提供。

尽管可以重写使用所选内存分配策略的方法，但您可能不会对结果感到满意，因为有一些问题：

1. NewInstance方法不接受任何参数，因此您无法告诉类要从哪个堆分配。您可以有一个全局堆，或者每个类有一个堆，但是不能为每个实例单独选择要使用的堆。
2. 给定类的所有实例都共享NewInstance方法，因此无法只分配特定堆上的某些实例，并从默认内存管理器分配其余的实例。这主要是前一个问题的另一种措辞方式。
3. 您不能将其修改为现有的类，因此可以分配TMyStringList，但不能分配TStringList。(当然可以，但它需要修补每个类的VMT，这通常是不推荐的。)

您尝试过的代码有一些问题。首先，您从未实际分配过一个TStringList。您为一个指针分配了一个指针，正如我前面提到的，它是SizeOf(Pointer)字节。这不足以容纳一个TStringList实例。

你根本就不需要^TStringList。可以将分配的内存直接分配给TStringList变量SL。

SL := HealAlloc(Handle, 0, TStringList.InstanceSize);

注意我是怎么调整尺寸的。

但是，这仍然不够，因为虽然分配了一些内存，但它还没有构造对象。您需要调用构造函数。

SL.Create;

注意，构造函数将分配更多的内存来保存字符串列表，并分配更多的内存来保存字符串内容。这些内存分配不会放在堆上。他们会去默认的内存管理器，就像往常一样。

摧毁这个物体将是另一个问题。您需要调用析构函数来释放字符串，但是如果这样做，析构函数也将尝试释放对象的内存。它将使用默认内存管理器来释放它，但是由于您没有使用默认内存管理器来分配TStringList对象，内存管理器将抛出一个EInvalidPointer异常。

Delphi无法在不释放相关内存的情况下销毁对象。也就是说，您不能在不调用FreeInstance的情况下调用FreeInstance，但是TStringList.FreeInstance将调用FreeMem而不是HeapFree。

我建议您从当前的任务后退一步，重新检查您想要解决的问题，并为特定对象创建一个单独的堆。也许会有更好的解决方案，不需要花费太多的精力来与工具的设计目标作斗争。